[0001] La présente invention a pour objet un dispositif allumeur de mine antivéhicule omnidirectionnelle
enterrée, du type comprenant au moins un capteur sensible à une signature d'un véhicule
à moteur à neutraliser ou à endommager.
[0002] Les véhicules à moteur lourds blindés peuvent être repérés d'un très grand nombre
de manières. Ainsi, il est possible de détecter la masse métallique, au moyen d'un
radar; la masse magnétique, au moyen d'un magnéto- mètre; la masse en mouvement, au
moyen d'un radar Doppler; les vibrations, au moyen d'un seismographe; les émissions
sonores, au moyen d'écoutes de sons; les émissions de rayons électro-magnétiques,
au moyen de récepteurs- radios; les émissions de gaz chauds d'échappement, au moyen
de spectromètres. Par exemple, le brevet US 3.763.780 montre un allumeur de mine utilisant
une influence électromagnétique de la cible transmise par un détecteur de proximité,
à travers une interface électronique de commande de l'allumage de la mine. L'ensemble
de ces différents modes de détection, qui peuvent être combinés entre eux, permet
d'obtenir des résultats relativement précis. Toutefois, les équipements nécessaires
sont généralement fragiles et volumineux. Or, un allumeur de mines est un équipement
qui doit précisément être adapté pour rester en fonctionnement continu sur des terrains
de genres très divers, pendant plusieurs jours et sous des climats différents. Les
différents détecteurs du type précité ne répondent pas à tous les critères requis.
[0003] La présente invention vise à réaliser un type d'allumeur de mine qui soit à la fois
robuste, discret, peu coûteux, efficace et peu sensible aux contre-mesures.
[0004] La présente invention vise encore à réaliser un allumeur de mines qui permette de
mettre en oeuvre une mine omnidirectionnelle anti-chars qui agisse avec un maximum
d'efficacité et soit adaptée pour agir notamment en présence d'une concentration de
véhicules.
[0005] Ces buts sont atteints grâce à un dispositif allumeur du type mentionné au début
qui, conformément à l'invention, comprend au moins un détecteur de gaz d'échappement
à semi-conducteur, associé à une interface électronique de commande de l'allumage
de la mine qui comprend au moins un circuit de seuil sensible aux signaux émis par
le détecteur de gaz dont l'amplitude est supérieure à une valeur prédéterminée, et
éventuellement un circuit de maintien, sensible aux signaux issus du circuit de seuil
qui se prolongent au-delà d'une durée prédéterminée.
[0006] De préférence, le détecteur de gaz d'échappement est un détecteur au bioxyde d'étain
de type N.
[0007] L'allumeur selon l'invention est particulièrement adapté pour être associé à une
mine comprenant une première charge pyrotechnique d'éjection et une seconde charge
pyrotechnique pour projeter de manière omnidirectionnelle des grenades antichar associées
à ladite seconde charge pyrotechnique.
[0008] D'après un mode de réalisation particulier, l'allumeur comprend en outre un détecteur
sismique, et l'interface électronique comprend des circuits pour n'autoriser la mise
à feu que si le détecteur sismique et le détecteur de gaz sont tous deux activés.
[0009] Selon la présente invention, la détection d'une cible ou d'un ensemble de cibles
constitués par des chars est ainsi effectuée de manière prépondérante par la mise
en évidence des gaz de combustion rejetés par les moteurs à combustion interne ou
moteurs thermiques, sans que la détection de gaz fasse appel à des appareils complexes
fragiles et encombrants tels que des dispositifs d'analyse chimique dans des tubes
de détection, des dispositifs d'analyse infra-rouge, des spectrophotomètres, des appareils
de chromatographie en phase gazeuse, des appareils de combustion catalytique. catalytique.
[0010] D'une manière générale, les dispositifs selon la présente invention sont indépendants
des points chauds naturels de la structure de la cible, sont peu sensibles à des contre-mesures
et permettent une détection à distance et omnidirectionnelle, passive, donc discrète,
et capable de mettre en évidence des cibles mobiles aussi bien qu'immobiles ou cachées.
[0011] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront mieux
à la lecture de la description qui fait suite de modes particuliers de réalisation
de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatifs, en référence au
dessin annexé, sur lequel:
- La figure 1 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif allumeur selon l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique de l'allumeur de la figure 1 associé à une mine
antichar, en position de fonctionnement,
- la figure 3 est un schéma d'exemple de circuit électronique incorporé dans un dispositif
allumeur selon l'invention,
- les figures 4a et 4b représentent la forme des signaux en différents points du circuit
de la figure 3, et
- la figure 5 représente le schéma électronique d'une variante de réalisation d'un
dispositif allumeur selon l'invention.
[0012] Si l'on se reporte à la figure 1, on voit un dispositif allumeur qui peut se décomposer
en deux sous-ensembles distincts, à savoir un ensemble de détection 1 et un circuit
d'interface électronique 2.
[0013] L'ensemble de détection 1 comprend un détecteur proprement dit, ou senseur 3 capable
de déceler la présence de monoxyde de carbone dans l'air ambiant. Le senseur 3 qui
est de type semi-conducteur peut être un détecteur de gaz à semi-conducteurs tels
que ceux employés comme éléments de sécurité pour détecter des fuites de gaz combustible.
[0014] Le senseur 3 peut être notamment constitué par du bioxyde d'étain (SnO,) aggloméré
de type N. La caractéristique essentielle de ce composant semi-conducteur est sa variation
négative de résistance électrique sous l'action de la chaleur et en présence, sur
sa surface, d'oxyde de carbone. Le senseur 3 qui est chauffé et polarisé par le circuit
6, délivre un signal électrique dont l'amplitude est fonction de la teneur de l'air
ambiant en monoxyde de carbone.
[0015] Le circuit électronique 2 comprend au moins un circuit trigger à seuil 4 qui, lorsque
l'amplitude du signal issu du senseur 3 dépasse une valeur prédéterminée, commande
un circuit 5 de mise à feu de la mine associée à l'allumeur 1, 2. La valeur de la
tension de seuil du circuits trigger 4 est réglée en fonction de la sensibilité souhaitée
et tient compte du bruit de fond engendré par le détecteur 1.
[0016] Le dispositif allumeur 1, 2 qui détecte les nauges de gaz de combustion issus de
sous-ensemble moteur des véhicules terrestres, ou des aéronefs, selon les applications
envisagées, peut être avantageusement lié à une mine anti- char omnidirectionnelle
enterrée, qui peut elle-même être du type aérosol ou du type à grenades comme dans
le cas de l'exemple de la figure 2.
[0017] En se référant à la figure 2, au signal de mise à feu délivré par le circuit (5)
de l'interface électronique (2) de l'allumeur, une première charge pyrotechnique (7)
fait bondir la mine au-dessus du sol puis une seconde charge explosive (8) projette
les grenades (9) de manière omnidirectionnelle dans un plan horizontal.
[0018] L'efficacité vulnérante de la mine est naturellement maximale si la mise à feu a
lieu au milieu d'un groupe de chars. Pour cela, conformément à la présente invention,
la mise à feu ne peut avoir lieu que l'orsqu'un nuage suffisamment dense de gaz de
combustion, a été détecté, c'est à dire après le passage des premiers véhicules. Ainsi,
dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, un circuit de maintien permet
de ne prendre en compte que des signaux qui non seulement dépassent une amplitude
prédéterminée, mais encore restent présents pendant un certain temps supérieur à une
durée prédéterminée.
[0019] Sur le schéma électronique d'allumeur de la figure 3, on peut voir un premier étage
1 comprenant un détecteur 3 au bioxyde d'étain délivrant un signal électrique dont
l'amplitude dépend du taux d'oxyde de carbone de l'air ambiant, qui est lui-même fonction
de la concentration de véhicules à moteur à combustion interne et de leur puissance.
Le détecteur 3 est chauffé à partir d'une tension V
c, qui est une donnée de construction, et est polarisé par une résistance 33 à partir
d'une tension sinusoïdale Vp. Le signal alternatif recueilli aux bornes de la résistance
33 est transmis par le condensateur 32 à l'étage 10 de redressement-filtrage. L'étage
10 comprend des résistances 101, 102 de polarisation des entrées d'un premier amplificateur
opérationnel 103. Les résistances 104, 105 et les diodes 106, 107 associées à l'amplificateur
103 réalisent avec ce dernier et avec un second amplificateur opérationnel 111 auquel
sont associées les résistances 108, 109, 110, un montage de redressement double alternance.
Le circuit constitué par la résistance 112 et le condensateur 113 assure le filtrage
du signal redressé. Le signal redressé et filtré est ensuite appliqué par l'intermédiaire
d'un condensateur de liaison 114 à un étage amplificateur 20.
[0020] L'étage amplificateur 20 assure la détection et l'amplification des variations d'amplitude
du signal issu de l'étage 10 de redressement-filtrage et comprend un amplificateur
opérationnel 203 associé à des résistances 201, 202, 204 qui déterminent les paramètres
de l'étage de d'amplification.
[0021] Le signal issu de l'étage amplificateur 20 est appliqué à un détecteur de seuil ou
trigger 30 qui comprend un amplificateur opérationnel 303 assurant la comparaison
entre le signal amplifié issu de l'étage 20 et une tension de référence déterminée
par la résistance 301 et un potentiomètre 302. Lorsque l'amplitude du signal issu
de l'étage 20 est assez importante, le trigger 30 délivre un signal positif en sortie
(voir courbes A sur les figures 4a et 4b).
[0022] L'étage 40 de maintien comprend deux bascules monostables 401 et 402, une bascule
RS 410 et deux portes ET 411 et NON ET 407. L'étage 40 vise à ne permettre la délivrance
d'un signal en sortie de la porte ET 411 que lorsqu'un signal positif se maintient
suffisamment longtemps en entrée de l'étage 40.
[0023] Le fonctionnement du circuit 40 sera expliqué en considérant le schéma de la figure
3 et les diagrammes des temps des signaux représentés sur les figures 4a et 4b et
correspondant aux points A, B, C, D et E du circuit indiqués sur la Fig. 3. Lorsque
la sortie du circuit comparateur ou trigger 303 passe à l'état "1", la sortie Q de
la bascule RS 410 passe à l'état "1 " par l'intermédiaire du circuit monostable 401
dont le front de montée du signal est transmis par le circuit différentiateur interposé
entre le circuit monostable 401 et la bascule RS 410 et constitué par le condensateur
408 et la résistance 409.
[0024] La durée T, de l'état métastable du circuit monostable 401 est supérieure au .temps
T
2 d'analyse du signal déterminé par le circuit monostable 402. Si pendant la durée
T, la sortie du trigger 303 retombe à l'état "0", la bascule RS 410 est remise à "0"
par l'intermédiaire de la porte NON ET 407 et la porte ET 411 est bloquée (figure
4b). Dans le cas contraire (figure 4a), au bout du temps T
2, la sortie du circuit monostable 402 passe à l'étant "1" et un signal positif de
mise à feu apparait à la sortie de la porte ET 411. La durée T, de l'état métastable
du circuit monostable 401 dépend des résistance 403 et capacité 404, tandis que la
durée T
2 de l'état métastable du circuit monostable 402 dépend des résistance ajustable 405
et capacité 406.
[0025] Par sécurité, le signal de mise à feu ne peut effectivement se produire qu'après
une période de retard d'armement engendrée par le circuit 50 comprenant un condensateur
501, une résistance 502 et une diode 503, et initialisée lors de la mise sous tension
de l'ensemble électronique.
[0026] La sélectivité de l'allumeur comporte ainsi deux réglages: La résistance 302 qui
permet d'ajuster le seuil au dessus duquel les augmentations d'amplitude sont prises
en compte et la résistance 405 qui détermine le temps pendant lequel le signal doit
être maintenu.
[0027] Le premier réglage dépend du type de capteur utilisé et de la sensibilité souhaitée
pour l'allumeur.
[0028] Le deuxième réglage, qui permet en outre de minimiser l'effect des contre-mesures,
sert à éviter la mise à feu de la mine par un véhicule isolé, car elle est peu efficace
dans ce cas.
[0029] A titre d'exemple, avec un capteur de type TGS 812 commercialisé par la firme Figaro
Engeneering, il a été possible de réaliser un allumeur pour mine omnidirectionnelle
antichar, pour lequel la valeur de sueil de variation du signal électrique fourni
à partir du capteur était de 1 V et la durée de maintien T
2 était de 20 secondes.
[0030] La figure 5 représente au autre mode de réalisation de l'invention.
[0031] Le dispositif allumeur de la figure 5 comprend un sous-ensemble 11 de détection sismique,
un sous-ensemble 21 de détection d'oxyde de carbone, un étage 31 de temporisation
de mise sous tension, un circuit 41 de logique de commande, un circuit 51 de mise
à feu et un sous-ensemble 61 comprenant une source d'énergie et un circuit de sécurité.
[0032] Le sous-ensemble 11 de détection sismique comprend de façon classique un capteur
sismique 12 capable d'émettre un signal électrique fonction des vibrations sismiques
qu'il reçoit. Le signal issu du capteur 12 est mis en forme par le circuit dérivateur
constitué par le condensateur 13 et la résistance 14 et appliqué à une entrée d'un
amplificateur opérationnel 15. Une valeur de seuil déterminée par les résistances
16, 17, 18 est appliquée sur la seconde entrée de l'amplificateur opérationnel 15
qui émet un signal en sortie quand le signal fourni par le capteur 12 permet l'application
d'un signal d'amplitude suffisamment élevée sur la deuxième entrée de l'amplificateur
différentiel 15.
[0033] Le sous-ensemble 21 de détection de monoxyde de carbone comprend un détecteur 22
analogue aux détecteurs 3 des figures 1 à 3. Une tension V de chauffage est appliquée
au détecteur 22 tandis qu'une tension de polarisation continue est appliquée par l'intermédiaire
de la résistance 23 au détecteur 22. La tension de polarisation qui, an niveau du
point de liaison entre la résistance 23 et le capteur 22, est fonction de la teneur
de l'air ambiant en monoxyde de carbone, est appliquée sur une entrée de l'amplificateur
opérationnel 24. Une valeur de seuil déterminée par les résistances 25 et 26 est appliquée
sur la deuxième entrée de l'amplificateur 24 qui assure ainsi le rôle de comparateur
entre le signal issu du détecteur 22 et la valeur de seuil prédéterminée et ajustable
par le résistance 26.
[0034] Le circuit 31 composé du condensateur 32, de la résistance 33 et de la diode 34 constitue
un circuit de retard classique qui, par l'intermédiaire de deux portes inverseuses
NON ET 35 et 36 fournit à la porte ET 42, 43 un signal d'autorisation un intervalle
de temps prédétermine après la mise sous tension. L'étage logique de commande 41 comprenant
une porte NON ET 42 et une porte inverseuse NON ET 43 fournit un signal sur la base
du transistor 52 du circuit de mise à feu 51 lorsque le sous-ensemble de détection
sismique 11, le sous-ensemble de détection de monoxyde de carbone 21 et le sous-ensemble
de temporisation 31 fournissent simultanément chacun un signal positif à l'entrée
de l'étage logique de commande 41.
[0035] L'étage de mise à feu 51 est lui-même classique. L'ensemble du condensateur 59 de
la résistance 57 et de la diode 58 fournit l'énergie nécessaire à la mise à feu. Le
déclenchement de la mise à feu de l'inflammateur par le thyristor 55 dont la gachette
est reliée à l'émetteur du transistor 52 s'effectue de manière classique. Le collecteur
du transistor 52 est relié au pôle positif de la source d'alimentation tandis que
l'émetteur de ce même transistor est relié au pôle négatif par l'intermédiaire de
la résistance 54 et du condensateur 53 montés en parallèle.
[0036] L'étage 61 de l'allumeur comprend une source de tension continue 65 et des éléments
classiques d'un circuits de sécurité comprenant un montage Darlington 62, une résistance
63 et un transistor 64.
[0037] Ainsi, avec le montage de la figure 5, la logique de commande 41 n'est déverrouillée
qu'en présence de trous informations:
1 °) Signal électrique issu de l'étage 11 de faible détection sismique délivré lors
du proche voisinage d'un char,
2°) Signal électrique issu de l'étage 21 de détection gazeuse délivré quand un seuil
préréglé de teneur de l'air en oxyde de carbone, correspondant à la proximité de plusieurs
chars est atteint,
3°) Signal électrique issu de l'étage 31 de temporisation de mise sous tension délivré
après la retombée de la temporisation.
[0038] En pratique, à ce moment, les premiers chars de la formation seront passés, donc
atteints par l'arrière, tandis que les chars suivants seront atteints par l'avant.
1. Dispositif allumeur de mine antivéhicule omnidirectionnelle enterrée, du type comprenant
au moins un capteur sensible à une signature de véhicule à moteur à neutraliser ou
à endommager, associé à une interface électronique de commande (2) de l'allumage de
la mine, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur de gaz d'échappement
à semi-conducteur (3) et en ce que l'interface électronique (2) comprend au moins
un circuit de seuil (4) sensible aux signaux émis par le détecteur de gaz dont l'amplitude
est supérieure à une valeur prédéterminée.
2. Dispositif allumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur
de gaz d'échappement est un détecteur au bioxyde d'étain du type N.
3. Dispositif allumeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface
électronique comprend en outre un circuit de maintien (40), sensible aux signaux issus
du circuit de seuil qui se prolongent au-delà d'une durée prédéterminée.
4. Dispositif allumeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce qu'il est associé à une mine comprenant une première charge pyrotechnique d'éjection
(7) et une seconde charge pyrotechnique (8) pour projeter de manière omnidirectionnelle
des grenades (9) anti-char associées à ladite seconde charge pyrotechnique.
5. Dispositif allumeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce qu'il comprend en outre un détecteur sismique (12), et en ce que l'interface
électronique comprend des circuits pour n'autoriser la mise à feu que si le détecteur
sismique et la détecteur de gaz sont tous deux activés.
1. Zündanlage für eingegrabene und in alle Richtungen wirkende Kraftfahrzeugminen,
mit zumindest einem auf die zu bekämpfende Kraftfahrzeugklasse ansprechenden Meldegeber,
sowie einer elektronischen Schnittstelle (2) zur Steuerung der Minenzündung, dadurch
gekennzeichnet, dass sie zumindest einen aus Halbleitern ausgebauten Auspuffgasdetektor
(3) umfasst und dass in der elektronischen Schnittstelle zumindest ein Schwellenglied
(4) einbegriffen ist, das auf die Signale des Auspuffgasdetektors anspricht, sofern
dieselben einen im voraus bestimmten Wert übersteigen.
2. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein von
Auspuffgasen durch einen Type N Zinnoxyddetektor festgestellt wird.
3. Zündanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schnittstelle
ebenfalls eine Halteschaltung (40) umfasst, die auf Schwellengliedsignale anspricht,
sofern dieselben über eine im voraus bestimmte Zeit andauern.
4. Zündanlage nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie an eine Mine
angeschlossen wird, die zwei pyrotechnische Ladungen enthält: eine erste (7) zum Selbstausstossen
und eine zweite (8) zum Abschleudern in alle Richtungen der mit dieser zweiten pyrotechnischen
Ladung verbundenen Panzerabwehrgranaten.
5. Zündanlage nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls
einen Erschütterungsdetektor (12) umfasst und dass die elektronische Schnittstelle
Schaltkreise aufweist, die die Zündung nur dann auslösen, wenn sowohl der Erschütterungsdetektor
als auch der Auspuffgasdetektor erregt werden.